DT700KV无刷出线钟电机M4螺纹轴结构

　　做水下机器人推进系统选型的时候，最先要卡的就是动力单元的安装边界，这款钟形出线的无刷电机，当初建模的时候就是盯着小型ROV的推进舱安装空间做的适配，同时也兼顾了轻量航模的装机需求。先从安装端说起，底部的安装法兰做了均布的沉头过孔，不需要额外做转接座就能直接固定在推进舱的密封端盖上，法兰端面的平面度在建模时就预留了密封胶圈的安装槽位，避免水下使用时出现渗漏问题，这部分的结构尺寸是完全按照小型ROV常用的40mm直径舱体内径做的匹配，不会出现装进去卡滞或者间隙过大需要额外填充的问题。电机主体的直径控制在40mm，主体长度不含输出轴的部分是37.5mm，算上底部安装法兰的总高度也不会超过40mm，刚好能塞进标准的2寸PVC管做的推进舱里，

　　不需要额外切削舱体结构，对于DIY玩家和小批量做水下设备的团队来说，能省不少结构改型的时间。输出轴用的是M4螺纹结构，总长度做到77.5mm，这个长度不是随便定的：一方面要穿过螺旋桨的桨毂，留出足够的螺纹长度装防松螺母，另一方面还要预留装防水密封套的位置，避免轴转动的时候把水带进舱体，螺纹的公差选的是6g级，和市面上常规的M4防松螺母、桨夹都能直接适配，不需要单独定制连接件。电机的上盖做了六个圆形的减重孔，不是为了好看，是在保证端盖结构强度的前提下尽可能降低整机重量，算下来整个电机的重量只有83g，对于起飞重量在600g到1200g的固定翼或者多旋翼航模来说，这个重量的动力单元不会给整机带来多余的负载，KV值定在700KV，

　　搭配2-3S的锂电池供电，不管是水下推水还是空中拉桨，扭矩输出都足够，不会出现低转速下扭矩不足堵转的问题。出线方式选的是侧出线，不是常规的后出线，也是考虑到安装场景的需求：如果是装在ROV上，侧出线的线缆可以直接沿着舱壁走密封接头，不会在电机尾部突出一截，影响推进舱的流线型；如果是装在航模上，侧出线的线缆也能更方便地固定在机臂或者机身侧板上，避免飞行的时候线缆被螺旋桨打到。建模的时候特意把电机外壳的分模线做在了主体中部，上下壳的配合面做了止口结构，不管是后期开模生产还是自己3D打印样件，装配的时候都能直接定位，不需要反复调整同轴度，输出轴和轴承的配合位选的是过渡配合，既保证转动的时候不会出现轴窜动，也方便后期维护的时候拆换轴承。

　　端盖上的减重孔位置是经过受力校核的，六个孔均匀分布在轴承座的外围，不会因为开孔降低端盖对轴承的支撑强度，就算是满油门输出或者水下碰到杂物堵转，端盖也不会出现变形开裂的问题。实际选型的时候要注意，这款电机的安装孔位是和40mm直径的标准钟形电机通用的，如果是替换旧设备上的同规格电机，不需要改安装孔的位置，直接锁螺丝就能用，M4的螺纹轴也能兼容市面上大部分的航模桨夹和水下推进器螺旋桨，不用单独做轴转接件。做结构设计的时候，很多人容易忽略出线位置的应力释放，这款模型在出线口的位置做了圆角过渡，线缆装进去之后不会因为弯折出现外皮破损的问题，不管是水下设备长期泡在水里，还是航模起降的时候的震动，都能保证线缆连接的可靠性。整机的重量控制也是反复调整过的，外壳的壁厚选的是1.5mm，既保证了结构强度，又不会因为壁厚过大增加多余重量，83g的自重搭配700KV的转速，推重比不管是用在航模上还是水下推进器上，都能满足动力需求，2-3S的供电电压也和市面上常规的航模电调、水下推进器电调匹配，不需要额外定制高压电调，降低了整套动力系统的成本。